桂林下美城区9标段大比例尺数字图测绘技术设计书控制测量

桂林市下美城区(9标段)大比例尺数字图测绘
技术设计书
（控制测量部分）
为满足“桂林市城市地理空间基础框架”建设对1：1000数字地形图数据库、地籍权属调查和1：500数字地籍图数据库更新维护的需要和为“桂林市城市地理空间基础框架”建设提供精确、翔实的地形图基础数据，现根据招标文件项目和任务目的，以及测区实际情况编写本设计书。

1 测区概况
1.1测区位置及面积
X:718.0km—724.0km; Y:58.0km—62.5km。

施测范围呈不规则形状，范围面积约12.0km2。

详见附图一。

1.2地理概况
测区位于下美老城区。

东至东亭、后田、后垵、鳌园(下美解放纪念碑)一线；西至高速公路一线；南至下美龙船路、鳌园(下美解放纪念碑)一线；北至下美工业区建成区北端、浒井、磁窑、塘边一线。

测区为原下美老城区及北部工业区。

以下美大学为主的新老建筑群坐落其中，构成以学村为主要构筑物、以银江路、集源路、嘉庚路等道路及附属街坊的临海城区，包括北部的成片工业区。

该区地势平坦，建筑错落有致，交通便利，测区东南部为在建区域，建筑密度较小，便于开展成片测绘作业。

同集路、高速公路连接线贯穿测区南北，与城区及工业区道路组成网状，交通方便，但人口密集，车水马龙，将给工作带来不便。

测区属海洋性气侯，常年可以作业。

2 作业依据
1、《全球定位系统(GPS)测量规范》(GB/T18314—2001)；
2、《国家三、四等水准测量规范》(GB12898—91)；
3、《城市测量规范》(CJJ8-99)；
4、《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》(GB/T7929-1995)
5、《1：500、1：1000、1：2000地形图要素分类与代码》(GB14804-93)；
6、《数字测绘产品检查验收规定和质量评定》(GB/T18316-2001)；
7、本《技术设计书》及相关《技术补充规定》。

３已有资料及利用
3.1 平面控制资料
委托方提供的《桂林市Ⅱ、Ⅲ等GPS控制测量成果》Ⅱ大楼、Ⅲ马南点、Ⅲ官山等，作为本期D级GPS及一级导线起算数据,该成果属“99桂林坐标系”,中央子午线122°40′,1.5°带高斯平面直角坐标，城市高程投影面为0米，参考椭球体为克拉索夫斯基参考椭球体，使用时平面坐标表示X（N）省略千公里和百公里数，Y（E）省略百公里数。

3.2 高程控制资料
1980年福建省地震综合队施测的Ⅰ灌厦支3、天马南点及1997年我院在该区施测的四等水准点，点位保存完好，成果为1985国家高程基准，可用于本测区高程起算。

3.3 其他资料
1997年我院在该区施测的1：500、1：1000比例尺数字化图件成果，1：5000地形图、影像图可用于工作计划及引用参考。

４平面控制测量
4.1 D级GPS测量
本区以Ⅱ大楼、Ⅲ马南点、Ⅲ官山等为起算点，沿测区周围及中部布设D级GPS控制网点，以满足一级导线加密控制的需要,详见附图二。

4.1.1 GPS点位选埋
4.1.1.1 选点
1、GPS待定点已于1∶5000图上圈定，每点均应保证至少与一个邻近点通视，以满足一级导线布设的要求。

点位应选在基础稳定，土质坚实的地上，以便长期保存利用。

2、周围应便于安臵接收机设备和操作，视野开阔，视场内障碍物的高度角应小于15°。

3、应远离大功率无线电发射源(如电视台、微波站等)，其距离大于400m；远离高压输电线，其距离不得小于200m。

4、附近不应有强干扰卫星信号接收的物体，并尽量避开大面积水域和大型建筑物。

5、待定点附近小环境（地形、地貌、植被等）应尽可能与周围大环境保持一致，以减少气象代表性误差。

6、GPS点位选定后，应绘制GPS网选点图。

4.1.1.2 D级GPS点的编号
冠以“JD”，后面加流水编号，如：JD01、JD02、JD03、……。

D级GPS标石面应刻制“GPS”；年代“2004”；点号“Jdi”及作业单位“地测”。

4.1.1.3 埋石
1、D级GPS点的标石按《GPS规范》制作，中心标志采用铸铁标志。

2、当选在坚固房顶上时，不能埋设在隔热层上。

4.1.1.4 提交监理检查的成果资料
选点埋石后应绘制点之记，点之记样式应符合《GPS规范》要求，但其中“地质构造略图”修改为“控制点标志面影像图”。

要求点之记采用Word制作，其中的略图可采用CAD制作，但应转换为影像格式插入到Word文档中，标志面照片也转换为数字影像插入到Word文档中。

提交监理检查的资料：点之记成果1套，首页为GPS网选点图，对应的数据拷贝。

注：本设计书中涉及的“提交监理检查的成果资料”仅用于监理检查，不计入最终提交的成果清单。

4.1.2 D级GPS观测
4.1.2.1 仪器设备
1、天宝（型号、标称精度）五台套接收机。

2、气象观测设备：气压表、温度计、湿度计。

4.1.2.2 作业准备
1、作业前，应检校光学对点器是否符合要求，同时每个测站均配备垂球，必要时采用铅垂线对中。

2、记录手薄。

3、编写观测计划，观测计划报监理单位备案后开始观测。

4.1.2.3 基本技术规定
1、测区概略定位解的取值为东经:122°40′;北纬:21°16′。

2、在每个点上应选择强度因子PDOP必须小于或等于8良好的观测窗口观测作业，观测时应密切注视PDOP值，观测窗口必须具有同步的4颗以上的可见卫星数，卫星离地平高度角应大于15°。

3、观测点号的输入和记录，采用点号直接输入，如1号站输入记录为JD01。

4、观测点的标志面中心至天线垂直距离采用特制专用测高弯尺上的白式指标线直接读数，读取至1mm。

每测站观测前后应各量取天线高一次，两次量高之差不应大于3mm，取平均值作为最后天线高。

5、天线定向标志线应指向正北。

6、雷雨季节架设天线时要注意防雷击，雷雨过境时应暂时关机停止观测，并卸下天线。

7、观测时段应≥1.6。

8、气象观测应符合《GPS 规范》的要求。

9、GPS 测量作业基本技术规定应符合《GPS 规范》的要求。

4.1.3 内业数据处理
4.1.3.1 基线解算
1、基线解算前应对全部外业资料进行全面检查。

2、基线解算采用天宝随机软件TGO1.6进行基线处理。

3、基线解算方案（应简要补充）。

4.1.3.2 数据检核
1、计算同一时段观测值的数据剔除率，其值应小于10%；
2、计算同步边各时段平差值的中误差与相对中误差，相对中误差计算公式：
σ=22)*(d b a +
式中：σ——标准差（mm ）;a ——固定误差≤10mm;b ——比例误差系数≤ 10ppm;d ——相邻点间距离（km ）
3、同一条边任意两个时段的成果互差，应小于D 级规定的精度22倍。

4、三边同步环，第三边处理结果与前两边代数和，其差值应小于下列数值： Wx ≤3σ
／5; Wy ≤3σ／5; Wz ≤3σ／5；W=222Wz Wy Wx ++≤3σ／5
式中：σ——D 级规定的精度(按平均边长计算)。

5、若干个独立观测边组成闭合环时，各坐标分量闭合差应符合下式规定： Wx ≤3σn ; Wy ≤3σn ; Wz ≤3σn
式中：n ——闭合环中的边数; σ——D 级规定的精度(按平均边长计算)。

6、当检核发现需补测或重测的边，应尽量安排一起进行同步观测。

4.1.3.3 GPS 网平差
1、采用武汉测绘科技大学提供的平差软件包（名称、版本）进行整体平差。

（对平差过程的主要环节和要求进行补充）。

4.1.4 技术总结
（内外业技术总结合并，按《GPS规范》要求补充有关内容。

）
4.1.5 提交监理检查的成果资料
1、仪器检验资料；
2、观测手薄；
3、控制网展点图；
4、控制点成果表；
5、GPS测量技术总结。

4.2一级导线测量
4.2.1 布网
在各等级GPS网（点）的基础上，布设城市一级光电测距导线，沿道路及测区边缘，以多结点网或附合路线的形式布设(详见附图三)，不允许布设闭合导线。

结点导线网导线节长度一般不宜大于附合路线规定长度的0.7倍；导线平均边长应控制在350m之内，长短边比不应超过1:3。

主要技术指标按表1规定执行。

4.2.2选点、埋石
1、城市一级导线点位应选定于便于利用和能长久保存的位臵。

相邻点之间通视应良好，便于观测及长期保存使用。

2、城市一级导线点应埋设标石，位于高层建筑物顶上的控制点，不得埋设于隔热层上。

中心标志（包括水泥、沥青路面）采用特制铸铁标志，测区内已有的埋石标志应尽量利用，避免重复埋石，以防后续使用错误，城乡接合部标石制作及埋设应按《规范》要求执行。

标石规格及埋设要求见附录一。

3、城市一级导线点点号以JMI 再加流水编号，如JMI01、JMI02、……JMIn 。

编号在导线节中应尽量做到顺序连号，不得有重号。

埋石后，测区检查人员必须对埋石情况予以检查，方可进行观测。

4.2.3水平角观测
1、水平角观测采用DJ2型全站仪按方向法观测。

观测前，所使用之仪器应按《规范》第
2.3.1条要求进行检验。

记录可使用各种电子手簿或人工进行记录。

可不作度盘和测微器的位臵分配。

2、一个测站观测方向数少于或等于三个方向时，可不归零。

3、在高级点设站时，应尽可能联测二个高级方向进行检查，观测值与原平差角之差应≤
±22221m m （式中m 1、m 2为相应于新、旧成果等级规定的测角中误差）。

4、水平角观测成果的重测和取舍按《规范》第 2.3.12条执行。

水平角观测技术要求按表1执行。

4.2.3导线边长测量
导线边长测量与测角同步进行,采用电子记录。

1、一级导线边长以经鉴定后的电子全站仪单程测定二测回（每测回二个读数记录，但在记录之前应先预测几次，边长稳定后再作记录），测距一测回内读数较差应＜±5mm ，测回间较差应＜7mm 。

测距时温度气压只在测站读取，温度读至0.5‴，气压读至1Hpa 。

仪器加乘常数，气象常数可直接臵入全站仪自动改正。

2、导线边长改平，垂直角采用与测角测边同型号全站仪按中丝法与测边同向观测二测回，技术要求按表1执行。

3、测距仪器高、反光镜高直接量至0.001m 。

所测边长经仪器常数、气象改正后应投影到城市高程面0m 后，再归算到高斯平面，测区平均纬度为24°35′46″,测区平均曲率半径R=6364245m 。

5 高程控制测量
5.1四等水准测量
5.1.1 布网要求
本测区四等水准网，在原有三等以上水准网点基础上，沿平坦地区的D级GPS点及一级导线点采用附合路线或结点网形式进行布设，原有四等水准点不能作为四等水准的起算，主要技术指标见附表2。

5.1.1•仪器的检验
水准观测前水准仪和水准标尺应进行下列项目检验并记录。

5.1.1.1 水准仪检验项目
1、检视水准仪及脚架的完好性；
2、圆水准器（概略整平用的水准器）安臵正确性的检验。

3、视准轴与水平轴相互关系（交叉误差与i角）的检验。

5.1.1.1水准标尺检验项目
1、检验水准标尺是否牢固无损；
2、水准标尺水准器的检查及改正；
3、水准标尺分划面弯曲差（矢距）的测定；
4、水准标尺分划线每米分划间隔真长的测定；
5、一对标尺基辅分划及零点差测定。

5.1.2四等水准观测
1、本测区起始水准点引用前必须先进行已知点检测（附合路线可与路线观测一并进行）；作业开始后的一周内每天应对水准仪进行一次i角检测，i角不得大于20″，i角稳定后可每隔15天测定一次。

2、四等水准观测，以中丝测高法进行单程观测（附合路线）。

直接读取视距，观测顺序为后─后─前─前。

四等水准支线应进行往返观测。

每测段的测站数必须是偶数。

联测D级GPS点及一级导线点应为偶数站，但不作测段处理。

3、四等水准观测原始数据，可采用各种电子手簿进行记录，应输出各站观测数据及测段
汇总，原始记录输入微机后应进行存盘备查，输出前所有数据不得更改或编辑，违者成果销毁重测，并追究责任。

4、平差计算前，水准高差应进行尺长改正及正常水准面不平行改正(此项改正若不影响至0.001m，可免于计算，应先按最大纬差进行估算)。

5.2光电测距三角高程测量
1、测区未经水准联测的一级导线点的高程，应以四等水准高程为起算，组成三角高程路线，其间隔边数不应多于10条。

平差后三角高程路线的最弱点高程中误差不得大于±0.01m （相对于起算水准点高程）。

2、三角高程路线各边垂直角均应对向观测。

仪器高、觇标高应用钢尺丈量至0.001m，技术要求见表1。

6 一级导线、水准测量和光电测距三角高程测量的平差计算
6.1 观测数据的检查
1、当采用电子手簿记录时，原始记录应如实输出，不得进行编辑；
2、导线观测边长的投影计算也必须单独输出。

3、平差计算前应对原始观测成果进行200％的检查，以确保成果的正确性。

6.2 平差计算
城市一级导线平面、四等水准及三角高程计算，均采用微机按NASWE95平差软件系统（丹麦法，平差计算前边长投影计算，应采用该软件进行）进行平差计算。

平差结果应提供所有独立附合路线（闭合环路线）平面和高程闭合差，平差结果精度指标。

7提交监理检查的成果资料
1、仪器检验资料；
2、观测数据；
3、控制网展点图；
4、控制点成果表；
5、一级导线、四等水准测量技术总结；
6、最终检查报告。

7.1 技术总结
平差计算完成后，应编写一级导线和四等水准测量技术总结，技术总结中重点应对观测数据检验、闭合差检验和相关参数、平差结果精度估计、主要问题和处理方式及处理结果、测绘成果使用应注意的问题和建议等进行描述或说明。

出现返工的，应对返工的测段、返工原因分析、返工后效果等进行说明。

7.2 控制点成果表的制作
1、控制点坐标取位要求:平面坐标表示X(N)坐标省略千公里和百公里数字，Y(E) 坐标省略百公里数字，四等以上水准高程取位至0.001m，三角高程取位至0.01m)。

2、控制点成果坐标成果表必须用Excel软件制作，应包括内容：测绘成果说明；起算点一览表，包括点号、等级、坐标、备注；新测设控制点表，包括内容:控制点类型、类型代码、点号、平面等级、高程等级、(N，E，H)、标石类型、测量时间、测量单位、测量方式、坐标系、高程系、备注。

其中控制点类型代码要求如下:导线点(115)、埋石图根点(117)、水准点(121)、GPS点(13)。

成果表应按控制点类型、等级、点号的优先级顺序进行排序。

3、打印的纸制成果应装订成册(A4幅面)，测量时间、测量单位、测量方式、坐标系、高程系等信息在细表中不必体现，但应在成果说明中准确表述完整。

7.3 控制网图的制作要求
1、必须使用CASS60软件绘制；
2、各类控制点按CASS60控制方式输入并表示；
3、线路用CASS60的“导线观测线路”连线表示，连线各顶点必须通过控制点的定位点；
4、比例尺统一采用1:5000；
5、每个标段只维护一张控制点展开图，文件名称为“2004桂林市下美城区（9标段）控制点展开图.dwg”，不同次平差的控制网，用“红色封闭线”围闭，中间用“text”注明
观测日期和最终检查日期，字高20。

8 图根控制测量
图根点最弱点位中误差不得大于0.05m（相对于起算点），高程中误差不得大于0.1m。

一、二级图根导线必须统一布成结点网形式，统一观测、统一平差，禁止在一级图根平差成果的基础上发展二级图根导线。

8.1图根导线
8.1.1 布网、选点和埋石
1、本测区一、•二级图根控制，在测区首级控制基础上，采用一、二级光电测距图根导线进行加密，图根密度在下美老城区98年施测的3km2范围内以满足新增地物点精度要求为前提进行布设；其它建成区每平方公里不少于200点，地物密集地区（如大农村居民地）应增加密度(以满足各级地物点精度要求为前提)，图根导线网布设一般以附合路线或结点网形式，按街坊布设（应满足主要界址点能在图根点上直接引测）；在特殊情况下，个别独特宗地允许布设闭合导线，宗地内部确实无法贯通的（如死胡同），可采用不超3条边的支导线形式补充，但均应联测2个起算方位。

支导线折角应按左、•右折角各观测一测回，圆周角闭合差≤±40″；边长应对向观测，平距较差应≤±2(a＋b*D)。

一个区域的控制，应在同一阶段完成，以确保地物点整体数学精度。

主要技术规定见表1。

2、图根导线点编号，采取以标段代号(B)加流水号（0001—9999）表示，如B0001、B0002……B9999。

图根埋石点在图根点号前，再冠以字母“T”表示，如TB0001……。

3、图根导线点的标志位于沙、土质地上的普通图根点，须打入木桩，木桩顶面规格不小于3×3cm，其中间钉入铁钉作为中心标志；木桩长度视实际情况而定，以保持稳固为原则。

位于水泥地、沥青地的普通图根点，在其中心标志位打入水泥钉（或刻石），水泥钉帽直径不小于7mm，并以红漆绘出方框及点号，如图所示：
B6
·
4、埋石点应选择在一级图根点上，以基本图幅为单位， 1:1000地形测图每幅不应少于4个（包括高级点在内），应注意均匀分布，并保持相邻埋石点方向通视。

图根埋石点的标石规格及埋石要求见（附录一）。

8.1.2 水平角度观测
1、观测前对所使用的仪器应进行检校。

2、水平角采用DJ6型全站仪按全圆方向法观测，当方向数少于或等于3个时，可不归零。

可以采用电子记录。

观测要求及限差见表1。

8.1.3 边长测量
1、图根边长使用全站仪（与测角同型号）单程观测一测回。

2、加常数、乘常数、气象改正可直接预臵入全站仪对边长进行改正。

仪器高和觇标高精确至0.001m。

边长只须进行改平，无须投影。

8.2图根高程测量
鉴于本期1:500测图等高距为1m，根据《规范》4.2.13规定，图根点的高程以一、二级导线点高程为起算，采用三角高程的方法测定，组成三角高程路线，路线边数应≤12条，当组成结点网时，结点与结点之间不得大于8条边。

1、垂直角观测要求及高差计算要求见表1。

2、凡组成三角高程路线的各边之垂直角，均应进行对向观测。

3、图根导线观测记录，可以采用电子手簿进行记录。

8.3平差计算
平差计算成果制作等按本设计书“6 平差计算”要求进行，不编写技术总结，但应编写平差计算报告。

8.4 提交监理检查的资料
1、控制点展开图数据文件。

2、平差计算报告和数据文件。

3、成果表数据文件（按附表3格式）。

4、阶段检查验收报告。

上述文件的制作要求同一级导线的有关要求。

9 附图、附表、附件。

附表1 电磁波测距导线主要技术要求
附表2 四等水准观测的主要技术要求
桂林市下美区1：500全数字地形测量（附表3）
控制点成果表
坐标系：“92桂林坐标系”测量单位：
高程系：1985 国家高程基准测量方式：测量时间：年月日
注：1、文件格式应按CASS60数据库要求执行；2、高称小数取位三位的为四等水准测量高程。